天平和秤的類型、常用術語和注意事項

天平和秤的歷史可以追溯到古埃及。比較兩個質量的支點上的簡單等臂天平是標準。今天，天平要復雜得多，用途也很多。應用范圍從實驗室稱量化學品到稱量運輸包裝。

要充分了解天平和秤的操作方式，必須了解質量和重量之間的差異。

什么是質量？

質量是物體擁有的物質數量的恒定單位。無論在哪里進行測量，它都保持不變。最常見的質量單位是千克和克。

什么是重量？

重量是物品的重量。它取決于物品上的重力乘以質量，質量是恒定的。由于重力變化，山頂上的物體的重量將小于山下相同物體的重量。重量的計量單位是牛頓。牛頓考慮了物體的質量和相對重力，并給出了總力，即重量。

盡管質量和重量是兩個不同的實體，但確定重量和質量的過程稱為稱重。

天平和比例條款

準確度量表提供盡可能接近實際值的結果的能力。當比較一公斤的質量時，最好的現代天平的精度優于億分之一。

校準秤或天平的輸出與標準值之間的比較。通常使用已知的標準重量完成并進行調整，以便儀器給出一致的讀數。

容量可以在儀器上測量的最重負載。

精確度相同數量的重復測量之間的一致性；也稱為重復性。注意：刻度可能非常精確，但不一定準確。

可讀性這是可以讀取天平或天平的最小刻度。它可以在 0.1g 到 0.0000001g 之間變化。可讀性是指可以讀取刻度的小數點后的位數。

去皮去除已知重量的物體（通常是稱重容器）使秤歸零的行為。這意味著最終讀數將是要稱重的材料，不會反映容器的重量。大多數天平允許去皮至 100% 的容量。

天平和秤的類型

分析天平 這些最常見于實驗室或需要極高靈敏度來稱重物品的地方。電子分析天平測量質量。化學分析始終基于質量，因此結果不是基于特定位置的重力，這會影響重量。通常，電子天平的容量范圍從 1 克到幾公斤不等，其精度和準確度通常在滿量程時超過 106 分之一。分析天平有幾個重要部分。光束制動是一種機械裝置，可防止在將物體從盤中放置或取出時損壞精密的內部設備。秤盤是天平上放置要稱重的物體的區域。調平腳是可調節的腿，可以將天平帶到參考位置。參考位置由作為天平組成部分的水平儀、水準泡或鉛錘確定。分析天平非常敏感，即使是氣流也會影響測量。為了防止這種情況，它們必須用防風罩覆蓋。這是一個塑料或玻璃外殼，帶有可以進入鍋的門。

等臂秤/行程秤這是古埃及秤的現代版本。這種類型的實驗室秤在杠桿的相對兩側包含兩個平底鍋。它可以以兩種不同的方式使用。待稱重的物體可以放在一側，然后將標準砝碼添加到另一個秤盤上，直到秤盤平衡。標準重量的總和等于物體的質量。秤的另一個應用是在每個秤上放置兩個物品并調整一側，直到兩個平底鍋都水平。這在平衡管或離心等應用中非常方便，因為其中兩個物體的重量必須完全相同。

平臺秤這種秤使用倍增杠桿系統。它允許將重物放置在承重平臺上。然后將重量傳輸到可以通過移動平衡塊來平衡的梁上，平衡塊是平衡平臺上重量的秤的一個元件。這種形式的秤用于諸如桶稱重甚至獸醫辦公室動物稱重等應用。

彈簧秤這種類型的秤利用胡克定律，該定律指出彈簧中的應力與應變成正比。彈簧擺輪由懸掛在固定點的高彈性硬鋼螺旋彈簧組成。秤盤安裝在彈簧的最低點。指示器顯示重量測量值，無需手動調整重量。這種天平的一個例子是雜貨店用來稱量農產品的天平。

頂部裝載天平這是另一種主要用于實驗室環境的天平。他們通常可以測量重量在 150-5000 克左右的物體。它們的可讀性低于分析天平，但可以快速進行測量，因此在不需要精確測量時成為更方便的選擇。頂部裝載機也比分析天平更經濟。現代頂部裝載天平是電動的，可以在幾秒鐘內給出數字讀數。

扭力天平測量基于電線或光纖的扭絞量。許多稱重分數克值的微量天平和超微量天平是扭力天平。常見的光纖類型是石英晶體。

三梁天平這種類型的實驗室天平不如頂部負載天平敏感。由于易用性、耐用性和成本的原因，它們經常在課堂上使用。它們被稱為三梁天平，因為它們具有三個十年的砝碼，可以沿著單獨校準的天平滑動。三個十進制通常以 100g、10g 和 1g 為刻度。這些秤的可讀性要低得多，但對于許多稱重應用來說已經足夠了。

天平和秤護理和使用

天平與其他測量設備一樣具有特殊的使用和保養程序。待測物品稱重前應在室溫下。由于對流使物品更具浮力，熱物品的讀數會低于實際重量。而且，如果您的天平是封閉的，則表殼中的暖空氣比室溫下相同體積的空氣輕。

使用天平的另一個重要部分是清潔。實驗室秤暴露在許多化學物質中，這些化學物質會與鍋中的金屬發生反應并腐蝕表面。這會影響秤的準確性。

此外，請記住，如果在實驗室天平盤上留下化學物質粉塵，可能會發生潛在的危險情況。在許多實驗室和教室情況下，不止一個人使用單個秤進行稱重。每個人都不可能知道其他人一直在權衡什么。如果放置不相容的化學品有可能接觸到，或者有人可能會接觸到尚未從天平中清除的危險化學品。為避免損壞天平或將他人置于危險之中，天平應保持極其清潔。駱駝毛刷可用于清除稱重過程中可能溢出的任何灰塵。

當涉及到秤時，校準是另一個需要關注的問題。量表不可能無限準確；必須重新檢查它們的準確性。有可用的重量組允許用戶自己校準秤，或者可以通過聘請專業人員在現場校準秤來校準秤。

校準秤時需要選擇正確的重量組。權重集的類別從提供最高精確度的一級開始，然后到二級、三級、四級和 F 級，最后到 M 級，這是平均精度的權重。砝碼組具有等級公差系數，一般來說，公差系數應大于秤的可讀性。

1 級提供最高的精度，用于校準高精度分析天平。

2 級用于校準高精度頂部負載天平。其余的類使用降低精度的權重。事實上，校準砝碼本身通常需要重新認證，具體取決于稱重儀器所需的準確度。許多政府和行業規范都需要準確性證明。重量會因劃痕、磨損、污垢堆積和大氣腐蝕而發生變化，從而降低裝置的準確性。

常見問題

問：什么是可讀性？

A：可以讀取刻度的最小分度。有幾種表達可讀性的方法。

問：準確度和精密度有什么區別？

答：準確度表明秤與實際值的接近程度。不準確的刻度給出的讀數不接近真實值。精度和準確度是不相關的術語。在稱量同一物品后，精確的秤會多次給出相同的讀數。重復給出遠離實際值的值可能會導致精確的比例不準確。例如，同一物品連續三次讀取 5.2g 的秤非常精確，但如果該物品實際重 6.0g，則秤不準確。

問：我需要多久校準一次體重秤？

答：實驗室秤應至少每年校準一次或根據制造商的指南進行校準。它可以使用校準砝碼組來完成，也可以由專業人員進行校準。秤的可讀性將決定哪個砝碼組適合校準秤。